數(shù)字測繪在礦山井下測量中的應(yīng)用

蒲淑君

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)近年來的不斷進(jìn)步與發(fā)展，對資源與能源的需求也在不斷增長，特別是對煤礦資源的需求，呈現(xiàn)逐年遞增趨勢。數(shù)字化測繪技術(shù)加大了對測繪行業(yè)的現(xiàn)代化數(shù)字化的進(jìn)程，將工程測繪傳統(tǒng)手工繪于紙上的測繪圖階段成功過渡為現(xiàn)在方便處理、傳輸和共享的數(shù)字信息化的階段。數(shù)字測繪技術(shù)手段在礦山井下測量中的廣泛應(yīng)用為測繪工作帶了新的變革。

關(guān)鍵詞：數(shù)字測繪；變革；礦山井下；煤礦；測量

數(shù)字測繪技術(shù)是一種全解析的計(jì)算機(jī)輔助出圖方法，主要由數(shù)據(jù)輸入、處理和輸出三個關(guān)鍵部分構(gòu)成，并且通過計(jì)算機(jī)硬件與軟件進(jìn)行地形空間數(shù)據(jù)的處理進(jìn)而得到的數(shù)字測繪圖。數(shù)字測繪技術(shù)作為現(xiàn)代科技技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的產(chǎn)物，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和自動化的必要條件。

1 礦山井下測量數(shù)字成圖的方式

1.1 現(xiàn)場數(shù)字測圖

現(xiàn)場數(shù)字測圖是礦山井下測量數(shù)字成圖的較常用的方式。現(xiàn)場數(shù)字測圖指的是在現(xiàn)場運(yùn)用相應(yīng)的措施測量地質(zhì)地圖，并進(jìn)行現(xiàn)場繪制。現(xiàn)場數(shù)字測圖方式有助于提升礦井測量的準(zhǔn)確度與精確度，通常情況下重要地物相對于鄰近控制點(diǎn)的精度可以控制在5毫米的范圍內(nèi)?，F(xiàn)場數(shù)字測圖既有優(yōu)勢，也有缺陷，它的缺陷就是需要耗費(fèi)大量的人力、物力與財力，會無形中加大煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，增加企業(yè)的成本支出，所以在實(shí)際測量中需要綜合考量，合理運(yùn)用。

1.2 原圖數(shù)字化

原圖數(shù)字化是礦山井下測量數(shù)字成圖的方式之一。原圖數(shù)字化主要需要配備數(shù)字化儀、繪圖儀以及計(jì)算機(jī)等儀器。原圖數(shù)字化是在利用數(shù)字化繪圖軟件的基礎(chǔ)上運(yùn)用掃描矢量化或者手扶跟蹤數(shù)字化的方式加工測量圖。在礦山測量中掃描矢量化成圖運(yùn)用較為普遍，這是因?yàn)樗哂懈呔?、高效率的?yōu)點(diǎn)。但是此方法也有一定的缺陷，即受原地圖的影響比較大，故掃描成圖的精度效果無法與原圖相比，為了進(jìn)一步提升成圖的精確度，通常情況下會采用補(bǔ)測以及修測的方式來進(jìn)行作業(yè)。

2 數(shù)字測繪在礦山井下測量中的應(yīng)用

2.1 AutoCAD在煤礦井下測量中的運(yùn)用

在煤礦井下運(yùn)用AutoCAD測量技術(shù)，有助于推動煤礦生產(chǎn)安全、順利進(jìn)行，能夠有效指導(dǎo)生產(chǎn)作業(yè)，進(jìn)而幫助煤礦企業(yè)實(shí)施控制、檢測井下生產(chǎn)情況，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。AutoCAD測繪是當(dāng)前公認(rèn)的較為便利的繪圖平臺，AutoCAD的編輯功能十分強(qiáng)大，在煤礦井下測量作業(yè)中運(yùn)用AutoCAD測繪技術(shù)，能夠最大程度上提高各個導(dǎo)線點(diǎn)的精度與展點(diǎn)速度，進(jìn)而判斷是否正確，及時展開修改，有利于加快成圖的速度。煤礦井下測量主要分為內(nèi)業(yè)以及外業(yè)作業(yè)。外業(yè)主要工作內(nèi)容就是采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)。通過對外業(yè)搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算后，運(yùn)用AutoCAD命令展到圖紙上，同時測量出點(diǎn)與線之間的距離、兩點(diǎn)之間的距離，并標(biāo)注尺寸。將線與線之間的夾角標(biāo)注為角度，最后展開繪制圖形工作，按照各線與巷道之間的距離以及所展的導(dǎo)線點(diǎn)繪制巷道的掘進(jìn)范圍。

2.2 InSAR數(shù)據(jù)融合技術(shù)在煤礦開采檢測中的運(yùn)用

InSAR主要應(yīng)用于檢測煤礦開采地表沉陷以及開采沉陷作業(yè)中，是一種相當(dāng)重要的數(shù)據(jù)融合技術(shù)，在現(xiàn)代數(shù)字測圖技術(shù)中占據(jù)相當(dāng)重要的作用。在使用InSAR測量技術(shù)時，必須輔助使用相關(guān)性技術(shù)，有助于提高影像的可視化程度以及精度，進(jìn)而達(dá)到最佳的監(jiān)測效果。

2.2.1 InSAR與GPS技術(shù)相結(jié)合

GPS技術(shù)融入InSAR技術(shù)，能夠大大改善InSAR數(shù)據(jù)本身所具有的客觀缺陷——極難消除的誤差，并實(shí)現(xiàn)GPS技術(shù)高位置精度和高時間分辨率與InSAR技術(shù)高精度變形和高分辨率的統(tǒng)一性，同時也為形變研究的開展工作提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。此外，運(yùn)用InSAR技術(shù)能夠獲取地表沉降曲面反演參數(shù)，按照GPS監(jiān)測數(shù)據(jù)以及獲取到的參數(shù)在空間域與時間域進(jìn)行內(nèi)插，能夠?qū)崿F(xiàn)對煤礦井下生產(chǎn)工作的動態(tài)監(jiān)控，確保生產(chǎn)的安全性。

2.2.2煤礦井下地形圖的修測與補(bǔ)測

煤礦井下作業(yè)的特殊性決定了開采工作的艱難度。煤礦井下開采就必然會對地表的一些基礎(chǔ)設(shè)施以及一些建筑物等造成破壞，經(jīng)常會出現(xiàn)搬遷村莊、河流干涸、地表塌陷的現(xiàn)象，這就使得煤礦地形圖處于不斷變化的過程中，如果一成不變，一直運(yùn)用傳統(tǒng)的地形測繪方法，那么不僅會增加測繪成本，還會拉長測量時間，降低測量效率。KONOS技術(shù)基于光學(xué)遙感技術(shù)，影像分辨率較高，可以進(jìn)行對大比例尺地形圖的補(bǔ)測與修測作業(yè)，能夠大大提升測量工作效率以及測量工作質(zhì)量。

2.3 地測數(shù)字化制圖

2.3.1 CGIS測繪的運(yùn)用

CGIS測繪為地圖以及工程圖的英制以及公制提供了許多樣板不同的文件，這些樣板文件大多數(shù)服務(wù)于機(jī)械圖與建筑圖。在繪制煤礦井下測量圖形時，僅運(yùn)用CGIS技術(shù)所提供的向?qū)Ь湍軌蛲瓿蓽y繪作業(yè)。煤礦礦井的開拓面積一般情況下比無限大十分微小，故此，CGIS技術(shù)所提供的繪圖面積能夠滿足井下繪圖的要求。

2.3.2 有效使用圖層

大部分的礦井測繪圖均是在采掘工程平面圖的基礎(chǔ)上繪制而形成的，故此，有效使用圖層不僅能夠?qū)崿F(xiàn)一圖多用的目的，同時還有助于提升操作圖形的便捷度。使用圖層可以很簡單、方便地將圖中的相關(guān)性因素組合起來，實(shí)現(xiàn)繪圖操作的便利性。例如巷道平面圖、損失量計(jì)算圖、水文地質(zhì)圖、煤層底板等高線圖、采掘工程平面圖等等，這些圖形在大部分內(nèi)容上都是一致的，所以，只需要繪制其中的一種圖形，然后對圖層進(jìn)行合理組合，就能夠獲取另外一種圖形，大大提高了繪圖工作的準(zhǔn)確性以及效率。

3 結(jié)語

數(shù)字測繪技術(shù)在煤礦企業(yè)的廣泛應(yīng)用為礦山井下測量工作帶來了極大的便利，提升了井下測量的準(zhǔn)確性，大大減輕了作業(yè)人員的工作強(qiáng)度，提高了煤礦生產(chǎn)的安全系數(shù)，也提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余沁.數(shù)字測繪在礦山井下測量中的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015，01：215-216.

[2] 趙俊偉，張杰.數(shù)字測圖在礦山井下測量中的應(yīng)用探究[J].硅谷，2014，v.7；No.14905：135-136.

[3] 郭同江，楊長濱，梁曉鵬.探析數(shù)字測圖在礦山井下測量中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè)，2014，No.26617：267.

[4] 余洪旗.淺談測繪新技術(shù)在礦山測量中的應(yīng)用[J].廣東科技，2012，v.21；No.29923：182+165.